ГОСТ 22772.5-90
(ИСО 5890-81,
СТ СЭВ 1205-89)
Группа А39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
РУДЫ МАРГАНЦЕВЫЕ, КОНЦЕНТРАТЫ И АГЛОМЕРАТЫ
Методы определения двуокиси кремния
Manganese ores, concentrates and agglomerates.
Methods for the determination of silicon dioxide
ОКСТУ 0730
Срок действия с 01.07.91
до 01.07.2001*
________________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11, 1995 год.). - Примечание "КОДЕКС".
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии CCCР
РАЗРАБОТЧИКИ
И.М.Кузьмин, Л.В.Камаева (руководитель темы), Н.А.Зобнина, Н.Н.Шавкунова, Л.И.Бармина
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 14.11.90 N 2824
3. Срок первой проверки - 1997 г.
Периодичность проверки - 10 лет
4. Стандарт соответствует СТ СЭВ 1205-89 в части 2 и 3
5. Стандарт соответствует ИСО 5890-81 в части гравиметрического хлорно-кислотного метода
6. ВЗАМЕН ГОСТ 22772.5-77
7. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, | Номер пункта, подпункта, приложения |
ГОСТ 83-79 | 2.1; 3.1; 4.1 |
ГОСТ 3118-77 | 2.1; 3.1; 4.1 |
ГОСТ 3765-78 | 4.1 |
ГОСТ 4199-76 | 4.1 |
ГОСТ 4204-77 | 2.1; 3.1; 4.1 |
ГОСТ 4217-74 | 2.1 |
ГОСТ 4328-77 | 4.1 |
ГОСТ 4332-76 | 2.1; 3.1 |
ГОСТ 4461-77 | 2.1; 3.1 |
ГОСТ 4526-75 | 2.1 |
ГОСТ 5456-79 | 4.1 |
ГОСТ 6563-75 | 2.1; 3.1; 4.1 |
ГОСТ 9147-80 | 2.1 |
ГОСТ 9428-73 | 4.1 |
ГОСТ 10484-78 | 2.1; 3.1 |
ГОСТ 10929-76 | 3.1; 4.1 |
ГОСТ 11293-78* | 2.1 |
_______________ | |
ГОСТ 16598-80 | 1.2 |
ГОСТ 20490-75 | 4.1 |
ГОСТ 22180-76 | 2.1; 4.1 |
ГОСТ 22772.0-77* | 1.1; 2.3.1; 3.3.1; 4.3.1; 4.3.2 |
_______________ | |
ГОСТ 25336-82 | 2.1; 3.1 |
ИСО 4297-78 | Приложение |
Настоящий стандарт распространяется на марганцевые руды, концентраты и агломераты и устанавливает гравиметрические методы определения двуокиси кремния при массовой доле от 1 до 40% и фотометрический метод при массовой доле от 0,5 до 20%, а также метод определения двуокиси кремния по международному стандарту ИСО 5890 (см. приложение).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 22772.0.
1.2. Отбор проб - по ГОСТ 16598.
1.3. Погрешность результата анализа (при доверительной вероятности
расхождение между результатами двух (трех) параллельных определений (при доверительной вероятности
воспроизведенное в стандартном образце значение массовой доли элемента не должно отличаться от аттестованного более чем на допустимое (при доверительной вероятности
расхождение между двумя результатами одной пробы, полученными в разных условиях (разными исполнителями, в разное время), не должно превышать значения
При невыполнении одного из вышеупомянутых условий проводят повторное определение. Если и при повторном определении требования к точности результатов анализа не выполняются, результаты признают неверными, измерения прекращают до выяснения и устранения причин, вызвавших нарушение нормального хода анализа.
2. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ СОЛЯНОКИСЛОТНЫЙ МЕТОД
(при массовой доле окисей бария и свинца не более 1%)
Метод основан на выделении кремниевой кислоты при помощи желатина из солянокислого раствора при температуре не выше 50 °С.
2.1. Аппаратура и реактивы
Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева 1050 °С.
Тигли платиновые по ГОСТ 6563.
Тигли фарфоровые N 3 и 4 по ГОСТ 9147.
Эксикатор по ГОСТ 25336.
Кальций хлористый по ТУ 6-09-5077, прокаленный при 700-800 °С, для заполнения эксикатора.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Калий азотнокислый по ГОСТ 4217.
Кислота щавелевая по ГОСТ 22180.
Калий углекислый-натрий углекислый по ГОСТ 4332.
Магния оксид по ГОСТ 4526.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:2, 1:4 и 1: 50.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Желатин пищевой по ГОСТ 11293, раствор 10 г/дм
Смесь для спекания, приготовленная следующим образом: 10 г тонкоизмельченного углекислого натрия смешивают с 4 г щавелевой кислоты и 1 г азотнокислого калия.
2.2. Проведение анализа
2.2.1. При кислотном разложении навеску пробы массой 0,5 или 1 г (в зависимости от содержания двуокиси кремния) помещают в стакан вместимостью 400 см
Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 600-700 °С. Тигель охлаждают, остаток в тигле сплавляют с 3 г углекислого натрия при 950-1000 °C или с 3 г углекислого калия-натрия при 850-900 °С до получения однородного плава.
Охлажденный плав выщелачивают в стакане, в котором проводили разложение навески, в 50 см
2.2.2. При разложении спеканием навеску пробы массой 0,5 или 1 г и 2 или 4 г смеси для спекания соответственно помещают в фарфоровый тигель с неповрежденной глазурью и перемешивают до получения однородной по цвету массы. Полученную смесь заворачивают в конденсаторную или папиросную бумагу, очищают тигель от остатков 0,2-0,3 г смеси для спекания. Ампулообразный кулечек помещают в фарфоровый тигель, заполненный на
2.2.3. Раствор, полученный по п. 2.2.1 или 2.2.2, выпаривают до влажных солей, приливают 10 см
2.2.4. К фильтрату, нагретому до кипения, приливают 10-15 см
При проведении массовых анализов, при условии обеспечения требуемой точности определения, операцию второго выделения кремниевой кислоты можно опустить.
2.2.5. Фильтры с осадками, полученными по пп.2.2.3 и 2.2.4, помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 1000-1050 °С в течение 1-2 ч (до постоянной массы). Тигель с прокаленным осадком охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Осадок в тигле смачивают несколькими каплями воды, прибавляют 5 капель серной кислоты, разбавленной 1:1, 5-10 см
2.2.6. Для внесения поправки на содержание двуокиси кремния в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
2.3. Обработка результатов
2.3.1. Массовую долю двуокиси кремния (
где
2.3.2. Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой доли двуокиси кремния указаны в табл.1.
Таблица 1
%
Массовая доля | |||||||||
От | 0,5 | до | 1 | включ. | 0,06 | 0,06 | 0,07 | 0,07 | 0,04 |
Св. | 1 | " | 2 | " | 0,08 | 0,08 | 0,10 | 0,10 | 0,05 |
" | 2 | " | 5 | " | 0,12 | 0,12 | 0,15 | 0,15 | 0,08 |
" | 5 | " | 10 | " | 0,16 | 0,16 | 0,20 | 0,20 | 0,10 |
" | 10 | " | 20 | " | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,2 |
" | 20 | " | 40 | " | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,3 |
3. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ ХЛОРНО-КИСЛОТНЫЙ МЕТОД
Метод основан на выделении кремниевой кислоты путем обезвоживания ее выпариванием раствора с хлорной кислотой.
3.1. Аппаратура и реактивы
Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева 1050 °С.
Тигли платиновые по ГОСТ 6563.
Эксикатор по ГОСТ 25336.
Кальций хлористый, прокаленный при 700-800 °С, для заполнения эксикатора.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Калий углекислый-натрий углекислый по ГОСТ 4332.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1: 4, 1:9 и 1:50.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.
Кислота хлорная плотностью 1,67 или 1,51 г/см
Водорода перекись по ГОСТ 10929, раствор с массовой долей 3%.
3.2. Проведение анализа
3.2.1. Навеску пробы массой 0,5 или 1 г (в зависимости от содержания двуокиси кремния) помещают в стакан вместимостью 400 см
3.2.2. Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют и прокаливают при 600-700 °С. Тигель охлаждают, остаток в тигле сплавляют с 3 г углекислого натрия при 950-1000 °С или с 3 г углекислого калия-натрия при 850-900 °С до получения однородного плава.
Охлажденный плав выщелачивают в стакане, в котором проводили разложение навески, в 50 см
3.2.3. К объединенному раствору приливают 30 см
Осадок кремниевой кислоты при помощи стеклянной палочки с резиновым наконечником переносят из стакана на фильтр. Осадок на фильтре и стакан промывают 2-3 раза горячей водой, затем 6-8 раз горячей соляной кислотой, разбавленной 1:9, и снова 2-3 раза горячей водой.
К фильтрату приливают 20 см
При проведении массовых анализов, при условии обеспечения требуемой точности определения, операцию второго выделения кремниевой кислоты можно опустить.
3.2.4. Фильтры с осадками помещают в платиновый тигель, медленно озоляют и прокаливают в муфельной печи при 1000-1050 °С в течение 1-2 ч (до постоянной массы). Тигель охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Осадок в тигле смачивают несколькими каплями воды, добавляют 5 капель серной кислоты, разбавленной 1:1, 5-10 см
3.2.5. Для внесения поправки на содержание двуокиси кремния в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
3.3. Обработка результатов
Обработка результатов - по пп.2.3.1, 2.3.2.
4. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
Метод основан на образовании желтой кремнемолибденовой гетерополикислоты при рН 1,0-1,5 с последующим восстановлением ее аскорбиновой кислотой или восстановительной смесью в растворе серной кислоты с молярной концентрацией 0,7-1,5 моль/дм
4.1. Аппаратура и реактивы
Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающая температуру нагрева 1050 °С.
Спектрофотометр или фотоэлектрокалориметр (абсорбциометр).
Тигли платиновые по ГОСТ 6563.
Тигли железные, не содержащие двуокиси кремния, или стеклоуглеродные.
Натрия перекись.
Натрий углекислый по ГОСТ 83.
Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199, обезвоженный следующим образом: кристаллический тетраборнокислый натрий постепенно нагревают до 400 °С и прокаливают при указанной температуре 2 ч.
Смесь для сплавления: тщательно перемешивают измельченные углекислый натрий и обезвоженный тетраборнокислый натрий в соотношении 4:1. Смесь хранят в закрытой банке.
Кремния двуокись по ГОСТ 9428.
Кислота щавелевая по ГОСТ 22180.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и разбавленная 1:9.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77 и разбавленная 1:3, и раствор с молярной концентрацией эквивалента 0,22 моль/дм
Кислота аскорбиновая и раствор 10 г/дм
Смесь восстановительная: 2 г аскорбиновой кислоты и 20 г щавелевой кислоты растворяют в воде, приливают 8 см
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765, раствор 50 г/дм
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456, раствор 100 г/дм
Водорода пероксид по ГОСТ 10929, раствор с массовой долей 3%.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, раствор 100 г/дм
Стандартные растворы кремния.
Раствор А: 0,1 г двуокиси кремния, прокаленной при 1000-1050 °С до постоянной массы, сплавляют в платиновом тигле с 1 г углекислого натрия. Плав растворяют в горячей воде, приливают 10 см
1 см
Раствор Б: 10 см
1 см
Стандартные растворы кремния хранят в закрытой полиэтиленово
й посуде.
4.2. Проведение анализа
4.2.1. Масса навески пробы, разбавление аликвотной части анализируемого раствора в зависимости от содержания двуокиси кремния указаны в табл.2.
Таблица 2
Массовая доля двуокиси кремния, | Macca навески, г | Разбав- | Аликвотная часть анализируемого раствора, см | Аликвотная часть раствора контрольного опыта, см | ||||
От | 0,5 | до | 2,5 | включ. | 0,2 | 250 | 10 | - |
Св. | 2,5 | " | 10 | " | 0,1 | 250 | 5 | 5 |
" | 10 | " | 20 | " | 0,1 | 500 | 5 | 7,5 |
4.2.2. Разложение руды, концентрата или агломерата с перекисью натрия или со смесью углекислого натрия и перекиси натрия.
Навеску пробы в соответствии с табл.2 помещают в железный или стеклоуглеродный тигель (при сплавлении со смесью в тигель предварительно насыпают 1 г углекислого натрия), прибавляют 2 или 1 г (при сплавлении со смесью) перекиси натрия, перемешивают и сплавляют при 650-750 °С в течение 1-2 мин с момента расплавления. После охлаждения тигель помещают в стакан вместимостью 300-400 см
4.2.3. Разложение руды, концентрата или агломерата со смесью углекислого и тетраборнокислого натрия
Навеску пробы в соответствии с табл.2 помещают в платиновый тигель, прибавляют 2 г смеси для сплавления, тщательно перемешивают и сплавляют при 950-1000 °С в течение 20 мин. Тигель с плавом охлаждают, помещают в стакан вместимостью 300 см
4.2.4. Раствор, полученный по п.4.2.2 или 4.2.3, переливают в соответствующую мерную колбу (см. табл.2), доливают водой до метки и перемешивают. Если раствор непрозрачный, его фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан, отбрасывая первые порции фильтрата.
Отбирают аликвотную часть анализируемого раствора в соответствии с табл.2 в мерную колбу вместимостью 100 см
Через 5 мин при восстановлении аскорбиновой кислотой и через 10 мин при восстановлении смесью аскорбиновой и щавелевой кислот измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 820 нм или на фотоэлектрокалориметре в интервале длин волн 630-750 нм. В качестве раствора сравнения используют воду
.
4.2.5. Для внесения поправки на содержание двуокиси кремния в реактивах через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
По найденному значению оптической плотности анализируемого раствора за вычетом значения оптической плотности раствора контрольного опыта находят содержание двуокиси кремния по градуировочному графику или по методу сравнения.
4.2.6. Построение градуировочного графика
Для построения градуировочного графика в пять мерных колб вместимостью по 100 см
Раствором контрольного опыта для градуировочного графика является раствор контрольного опыта для анализируемых проб (п. 4.2.5).
По найденным значениям оптической плотности растворов для градуировочного графика за вычетом значения оптической плотности раствора контрольного опыта и соответствующим им концентрациям двуокиси кремния строят градуировочный график.
Если одновременно проводится определение в нескольких пробах, содержание двуокиси кремния в которых находится в разных концентрационных интервалах, допускается использовать один градуировочный график с добавлением 10 см
Для приготовления раствора сравнения в три мерные колбы вместимостью по 100 см
4.2.4.
4.3. Обработка результатов
4.3.1. Массовую долю двуокиси кремния (
где
4.3.2. Массовую долю двуокиси кремния (
где
4.3.3. Нормы точности и нормативы контроля точности измерений массовой доли двуокиси кремния указаны в табл.1.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ
(ИСО 5890-81)
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий международный стандарт устанавливает гравиметрический метод определения содержания кремния в марганцевых рудах и концентратах.
Метод применим к продукции с содержанием кремния более 0,5% и при содержании фтора, не превышающем 0,1%.
Настоящим международным стандартом следует пользоваться совместно с ИСО 4297.
2. ССЫЛКИ
ИСО 4297. Руды марганцевые и концентраты. Методы химического анализа. Общие требования.
3. СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Разложение навески пробы нагреванием в соляной, азотной и хлорной кислотах. Отделение нерастворимого остатка, содержащего двуокись кремния, и сохранение фильтрата в качестве основного раствора. Озоление фильтра с осадком. Сплавление остатка с углекислым натрием, выщелачивание плава в соляной кислоте и объединение с основным раствором.
Выделение двуокиси кремния при выпаривания раствора с хлорной кислотой и взвешивание двуокиси кремния с примесями. Отгонка двуокиси кремния с фтористоводородной и серной кислотами, взвешивание остатка и расчет содержания двуокиси кремния по разности масс.
4. РЕАКТИВЫ
4.1. Натрий углекислый, безводный.
4.2. Кислота азотная,
4.3. Кислота серная, разбавленная 1:1.
4.4. Кислота соляная,
4.5. Кислота соляная, разбавленная 1:4.
4.6. Кислота соляная, разбавленная 1:9.
4.7. Кислота фтористоводородная,
4.8. Кислота хлорная,
4.9. Водорода перекись, раствор 30 г/дм
5. АППАРАТУРА
Обычное лабораторное оборудование.
5.1. Муфельная печь, обеспечивающая температуру нагрева от 1000 до 1100 °С.
5.2. Тигли платиновые.
6. ВЫПОЛНЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
6.1.Навеска пробы
Взвешивают навеску пробы, масса которой в зависимости от ожидаемого содержания кремния приведена в табл.3.
Таблица 3
Ожидаемое содержание кремния, % | Масса навески пробы, г |
От 0,5 до 2 | 2,0 |
" 2 " 10 | 1,0 |
" 10 " 20 | 0,5 |
6.2. Разложение анализируемой пробы
Помещают навеску пробы (п.6.1) в стакан вместимостью 250-300 см
Охлаждают раствор, добавляют 30-40 см
6.3. Растворение нерастворимого остатка
Фильтр с остатком помещают в платиновый тигель (п.5.2), высушивают, озоляют и прокаливают в муфельной печи (п.5.1) при температуре от 700 до 750 °С. Охлаждают, добавляют 3 г углекислого натрия (п.4.1), перемешивают и сплавляют при температуре от 1000 до 1100 °С до получения однородного плава.
Тигель с плавом охлаждают, помещают в стакан, в котором проводилось разложение пробы. Добавляют 50 см
Вынимают тигель из стакана и обмывают его водой. Полученный раствор присоединяют к основному раствору.
6.4. Выделение двуокиси кремния
К раствору, полученному по п.6.3, добавляют 30 см
Охлаждают раствор, добавляют 40-50 см
Промывают осадок на фильтре и стакан 2-3 раза холодной водой, затем 6-8 раз горячей соляной кислотой (п.4.6) и снова 2-3 раза холодной водой. При содержании кремния до 10% фильтрат и промывные воды отбрасывают. При содержании кремния более 10% к фильтрату добавляют 20 см
6.5. Обработка осадка двуокиси кремния
Помещают фильтр с осадком в платиновый тигель (п.5.2). Осторожно высушивают, озоляют и прокаливают в муфельной печи (п.5.1) при температуре от 700 до 750 °С, затем поднимают температуру до 1000-1100 °C. Поддерживают эту температуру в течение 1 ч (до постоянной массы). Тигель, содержащий двуокись кремния, охлаждают в эксикаторе. Взвешивают тигель с осадком (
Тигель охлаждают и взвешивают (
6.6. Контрольный опыт
Через все стадии анализа проводят контрольный опыт.
7. ВЫРАЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
7.1. Расчет
Содержание кремния (
где
Примечание. Если требуется выразить содержание кремния в процентах по массе в виде двуокиси кремния (SiO
7.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений приведены в табл.4.
Таблица 4
Содержание кремния, % | Допускаемое расхождение, % | ||||
Два параллельных | Три параллельных | ||||
От | 0,5 | до | 1,0 | 0,06 | 0,07 |
" | 1,0 | " | 2,0 | 0,08 | 0,10 |
" | 2,0 | " | 5,0 | 0,13 | 0,15 |
" | 5,0 | " | 10,0 | 0,18 | 0,20 |
" | 10,0 | " | 20,0 | 0,26 | 0,30 |
Текст документа сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1991